第一章 植物细胞生理【植物生理学】
植物生理学名词解释
植物生理学名词解释第一章植物细胞生理（46）1 ．原核细胞 (prokaryotic cell) 无典型细胞核的细胞，其核质外面无核膜，细胞质中缺少复杂的内膜系统和细胞器。
由原核细胞构成的生物称原核生物（prokaryote ）。
细菌、蓝藻等低等生物属原核生物。
2 ．真核细胞 (eukaryotic cell) 具有真正细胞核的细胞，其核质被两层核膜包裹，细胞内有结构与功能不同的细胞器，多种细胞器之间有内膜系统联络。
由真核细胞构成的生物称为真核生物（eukayote ）。
高等动物与植物属真核生物。
3 ．原生质体 (protoplast) 除细胞壁以外的细胞部分。
包括细胞核、细胞器、细胞质基质以及其外围的细胞质膜。
原生质体失去了细胞的固有形态，通常呈球状。
4 ．细胞壁 (cell wall) 细胞外围的一层壁，是植物细胞所特有的，具有一定弹性和硬度，界定细胞的形状和大小。
典型的细胞壁由胞间层、初生壁以及次生壁组成。
5 ．生物膜 (biomembrane) 即构成细胞的所有膜的总称，它由脂类和蛋白质等组成，具有特定的结构和生理功能。
按其所处的位置可分为质膜和内膜。
6 ．共质体 (symplast) 由胞间连丝把原生质（不含液泡）连成一体的体系，包含质膜。
7 ．质外体 (apoplast) 由细胞壁及细胞间隙等空间（包含导管与管胞）组成的体系。
8 ．内膜系统 (endomembrane system) 是那些处在细胞质中，在结构上连续、功能上关联的，由膜组成的细胞器总称。
主要指核膜、内质网、高尔基体以及高尔基体小泡和液泡等。
9 ．细胞骨架 (cytoskeleton) 指真核细胞中的蛋白质纤维网架体系，包括微管、微丝和中间纤维等，它们都由蛋白质组成，没有膜的结构，互相联结成立体的网络，也称为细胞内的微梁系统(microtrabecular system) 。
10 ．细胞器 (cell organelle) 细胞质中具有一定形态结构和特定生理功能的细微结构。
版 张继树《植物生理》 课后习题与解答
张继树《植物生理学》各章问题与解答第一章植物细胞的结构与功能1．原核细胞与真核细胞各有何特点？○1.真核细胞核原核细胞最大的特点就是，原核细胞没有细胞核，而只有一条裸露的DNA组成的拟核。
真核细胞有严密的细胞核结构。
○2.真核细胞的DNA较为复杂，DNA除了编码区和非编码区之外，编码区内还存在外显子和内含子。
原核细胞就是编码区和非编码区之分。
○3.原核细胞细胞质中没有什么复杂的细胞器，一般只有核糖体之类。
而真核细胞具有多种细胞器，如：线粒体，高尔基体，内质网等等。
○4.原核细胞中含有一些游离在细胞质中的环状DNA分子（质粒），而真核细胞的细胞质基因存在于线粒体和叶绿体之中。
2．典型的植物细胞与动物细胞在结构上的差异是什么？这些差异对植物生理活动有什么影响？答：典型的植物细胞中存在大液泡和质体，细胞膜外还有细胞壁，这些都是动物细胞所没有的，这些结构特点对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。
例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统，调节细胞的吸水机能，维持细胞的挺度，另外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。
质体中的叶绿体使植物能进行光合作用；而淀粉体能合成并贮藏淀粉。
细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态，而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面起重要作用。
3．原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？ 答：原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。
当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。
在植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
4．高等植物细胞有哪些主要细胞器？这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系？ 答：高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管和微丝、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。
这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。
(1)叶绿体具有双层被膜，其中内膜为选择透性膜，这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。
现代植物生理学重点课后题答案
现代植物生理学重点课后题答案Revised by BETTY on December 25,2020第一章植物细胞的亚显微结构和功能一、名词解释流动镶嵌模型与单位膜模型一样，膜脂也呈双分子排列，疏水性尾部向内，亲水性头部朝外。
但是，膜蛋白并非均匀地排列在膜脂两侧，而是有的在外边与膜脂外表面相连，称为外在蛋白，有的嵌入膜脂之间甚至穿过膜的内外表面，称为内在蛋白。
由于膜脂和膜蛋白分布的不对称，致使膜的结构不对称。
膜具有流动性，故称之为流动镶嵌模型。
共质体也叫内部空间，是指相邻活细胞的细胞质借助胞间连丝联成的整体。
质外体又叫外部空间或自由空间，是指由原生质体以外的非生命部分组成的体系，主要包括胞间层、细胞壁、细胞间隙和导管等部分。
二简答题1.原核细胞和真核细胞的主要区别是什么2.原核细胞低等生物（细菌、蓝藻）所特有的，无明显的细胞核，无核膜，由几条DNA 构成拟核体，缺少细胞器，只有核糖体，细胞进行二分体分裂，细胞体积小，直径为1~10μm 。
真核细胞具有明显的细胞核，有两层核膜，有各种细胞器，细胞进行有丝分裂，细胞体积较大，直径 10 ～100μm 。
高等动、植物细胞属真核细胞。
2、流动镶嵌模型的基本要点，如何评价。
膜的流动镶嵌模型有两个基本特征：（1）膜的不对称性。
这主要表现在膜脂和膜蛋白分布的不对称性。
①膜脂在膜脂的双分子层中外半层以磷脂酰胆碱为主，而内半层则以磷脂酰丝氨酸和磷脂酰乙醇胺为主；同时不饱和脂肪酸主要存在于外半层。
②膜蛋白膜脂内外两半层所含的内在蛋白与膜两侧的外在蛋白其种类及数量不同，膜蛋白分布不对称性是膜功能具有方向性的物质基础。
③膜糖糖蛋白与糖脂只存在于膜的外半层，而且糖基暴露于膜外，呈现出分布上的绝对不对称性。
（2）膜的流动性①膜蛋白可以在膜脂中自由侧向移动。
②膜脂膜内磷脂的凝固点较低，通常呈液态，因此具有流动性，且比蛋白质移动速度大得多。
膜脂流动性大小决定于脂肪酸不饱和程度，不饱和程度愈高，流动性愈强。
植物与植物生理第一章植物细胞.ppt
一、植物细胞的发现 二、植物细胞的结构和功能 三、植物细胞的繁殖 四、植物细胞的生长与分化、死亡
第一章植物细胞 在20世纪初期，细胞的各主要显微结构均已 查明。 二十世纪的30-40年代以前，细胞学与生物
一植、物细植胞物是细化所本植学了单胞物的解位体的结，。细1植8合认结胞物3发8（（，识学体年构世对到12现说的德纪））和细细的基国细到第英胞胞功要本植胞1一国结是点结物能6构生的世台的：构学的与物发纪复胡。家功体基施现工式克能结本莱是业显 （的构登单和生微R关和指o欧产镜b系功位出e开能洲的的r。细t始的1巨制胞5H有基是作ook
第一章植物细胞
二、植物细原胞生质的体结是指构除和细胞功壁能以外构成生活
细胞的各部分，或者说是指活细胞中
植物细胞的细基胞本壁结以内构各种结构的总称。原生质
体包括了由原生质组成在形态构造上
1、细胞壁进一步分化的细胞质、细细胞胞质核、内质
网、线粒体、质体、核糖体、高尔基
2、原生质体体等各部分
细胞核
质膜结构： 第一章植物细胞
在电子显微镜下观察，质膜呈
二、植物细胞的结构和功能 细现胞明质显膜的的三主层要结功构能，概两括侧如呈下两：
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《植物生理学》课程笔记
《植物生理学》课程笔记第一章：植物细胞的结构、功能与信号转导一、植物细胞的结构1. 细胞壁细胞壁是植物细胞最外层的结构，它为细胞提供了机械支持和保护。
细胞壁的主要成分包括：- 纤维素：构成细胞壁的主要结构蛋白，赋予细胞壁强度和刚性。
- 半纤维素：填充纤维素微纤丝之间的空隙，增加细胞壁的弹性。
- 果胶：一种多糖，存在于细胞壁的中间层，具有亲水性，有助于细胞间的粘附。
- 伸展蛋白：一种富含羟脯氨酸的蛋白质，参与细胞壁的扩展和调节。
细胞壁的孔隙性和选择性透过性允许水分、气体和某些溶解物通过。
2. 细胞膜细胞膜是紧贴细胞壁内侧的一层薄膜，主要由磷脂双分子层和嵌入其中的蛋白质组成。
细胞膜的功能包括：- 物质运输：通过载体蛋白和通道蛋白调控物质的进出。
- 能量转换：参与光合作用和呼吸作用中的能量转换过程。
- 信号传递：细胞膜上的受体蛋白可以识别外部信号并启动细胞内信号转导。
- 细胞识别：细胞膜上的糖蛋白参与细胞间的识别和通讯。
3. 细胞质细胞质是细胞膜与细胞核之间的物质，包括细胞器和细胞溶胶。
细胞质的功能包括：- 支撑和连接细胞器。
- 提供代谢反应的场所。
- 参与物质的运输和分配。
4. 细胞核细胞核是细胞的控制中心，包含以下结构：- 核膜：双层膜结构，上有核孔复合体，调控物质的进出。
- 核仁：参与核糖体RNA的合成和核糖体的组装。
- 染色质：由DNA和蛋白质组成，负责存储和传递遗传信息。
5. 细胞器植物细胞内含有多种细胞器，各自具有特定的功能：- 线粒体：细胞的“能量工厂”，参与氧化磷酸化和ATP的合成。
- 叶绿体：光合作用的场所，含有叶绿素，能将光能转化为化学能。
- 内质网：分为粗糙内质网和光滑内质网，参与蛋白质的合成和脂质代谢。
- 高尔基体：负责蛋白质的修饰、包装和运输。
- 液泡：储存水分、营养物质和废物，维持细胞渗透压和膨胀状态。
- 质体：储存淀粉、蛋白质等物质，是植物细胞特有的细胞器。
二、植物细胞的功能1. 物质代谢植物细胞通过以下途径进行物质代谢：- 光合作用：在叶绿体内将光能转化为化学能，合成有机物。
《植物生理学》第一章 细胞生理ppt课件
第二节 细胞壁的结构与功能
细胞壁—是植物细胞外围的一层壁，具一定弹性 和硬度，界定细胞形状和大小。
一、细胞壁的组成
典型的细胞壁的组成： 胞间层(intercellular layer)、 初生壁(primary wall) 次生壁(secondary wall)
细胞壁的亚显微结构图解
细胞在初生壁内产生次生壁
有明显的膜包裹，形成 界限分明的细胞核 高度分化，形成多种细 胞器
有丝分裂
A模式图
B显微结构
大液泡 叶绿体 细胞壁 是植物细胞 区别于动物 细胞的三大 结构特征。
二、原生质的性质
• 原生质(protoplasm)是构成细胞的生活物质， 是细胞生命活动的物质基础。
组成原生质的各类物质的相对数量
1.带电性与亲水性 2.扩大界面 3.凝胶作用 4.吸胀作用
在植物细胞中，有不少分子如磷脂、蛋白质、核 酸、叶绿素、类胡萝卜素及多糖等在一定温度范围内 都可以形成液晶态。一些较大的颗粒像核仁、染色体 和核糖体也具有液晶结构。
液晶态与生命活动息息相关比如膜的流动性是生 物膜具有液晶特性的缘故。当温度过高时，膜会从液 晶态转变为液态，其流动性增大，膜透性加大，导致 细胞内葡萄糖和无机离子等大量流失。温度过低也会 使膜的液晶性质发生改变。
物质 水
蛋白质 DNA RNA 脂类 其他有机物 无机物
含量（%） 85 10 0.4 0.7 2 0.4 1.5
平均分子量
18ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ36000
107 4.0 ×105
700 250 55
由于原生质含有大量的水分，使它具有液体的某些性质， 如有很大的表面张力(surface tension)，因而裸露的原生 质体呈球形。
植物生理学 第一章细胞信号转导
蛋白质的磷酸化与脱磷酸化作用在细 胞信号转导中有级联放大信号的作用。
蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用及在 植物体的分布情况，目前了解得还不太 深入。
nATP 蛋白质
蛋白激酶
nADP 蛋白质-nPi
Байду номын сангаас蛋白磷酸酶
nPi
H2O
蛋白质的可逆磷酸化反应
DAG--活化蛋白激酶C
PI PI激酶 PIP PIP激酶 PIP2
IP3--从内质网和液
泡释放Ca2+
IP3是水溶性的，可从质膜扩散到细胞质， 然后与内质网或液泡膜上的IP3-Ca2＋通道结 合，使通道打开。
Ca2＋迅速释放到细胞质，使胞质中Ca2＋ 升高，引起生理反应。
IP3→促使Ca2＋库释放Ca2＋→增加细胞 质Ca2＋的信号转导，称为IP3/Ca2＋信号传递 途径。
举例：信号转导途径：
信号 受体
反应
手触摸含羞草后小叶合拢 手触摸就是刺激（信号）， 小叶合拢就是反应。偶联 刺激到 反应之间的生化 和分子途径就是这个反应 的信号转导途径。 （ signaling pathway）
胞外 信号
一、胞间信号的传递
温度
湿度
物
气体
理 胞内
光
信 信号
号
电
重力
病原微生物
污染
G蛋白是连接受体发生跨膜信号转换的 重要物质之一。
GTP结合蛋白（简称G蛋白），根据其亚基组 分以及相对分子质量大小的不同分为两大类：
异源三体G蛋白（heterotrimeric Gprotein） 三种亚基（、、）构成
小G蛋白（small G protein）或称 单体G蛋白（monomeric G protein）
植物生理学电子教案
植物生理学电子教案第一章：植物细胞的结构和功能1.1 植物细胞的组成细胞壁细胞膜细胞质细胞核质体1.2 植物细胞的主要功能细胞分裂物质运输新陈代谢遗传信息的传递第二章：植物的生长和发育2.1 植物生长的基本过程种子发芽细胞伸长组织分化器官形成2.2 植物发育的调控因素遗传因素环境因素（光照、温度、水分等）激素调节（生长素、细胞分裂素、赤霉素等）第三章：植物的营养代谢3.1 光合作用光反应暗反应光合作用的调控因素3.2 呼吸作用有氧呼吸无氧呼吸呼吸作用的调控因素3.3 植物的物质吸收和运输根的结构和功能矿物质的吸收水分的吸收和运输第四章：植物的生殖和繁殖4.1 植物的生殖方式有性生殖无性生殖4.2 植物的繁殖器官花的结构果实的形成种子的形成4.3 植物的繁殖策略自我繁殖异交繁殖风媒繁殖昆虫媒繁殖第五章：植物的适应性和生态生理5.1 植物对环境的适应性形态适应生理适应行为适应5.2 植物的生态生理功能初级生产碳汇作用生物多样性维持生态系统的稳定作用第六章：植物的激素生理6.1 植物激素的种类与作用生长素（IAA）细胞分裂素（CTK）赤霉素（GA）脱落酸（ABA）乙烯（ETH）6.2 植物激素的应用促进植物生长调控开花与结果控制植物逆境反应植物激素在农业生产中的应用第七章：植物的逆境生理7.1 植物面临的逆境非生物逆境（干旱、盐害、低温等）生物逆境（病害、虫害、杂草等）7.2 植物逆境应答机制抗氧化系统渗透调节物质基因表达的调控逆境信号传导途径7.3 逆境生理研究的应用抗逆育种抗逆植物材料的开发农业生产的逆境管理第八章：植物的分子生理8.1 植物基因组学植物基因组的结构基因组进化基因表达调控8.2 植物蛋白质组学植物蛋白质的功能蛋白质相互作用蛋白质组分析技术8.3 植物代谢组学植物代谢途径代谢组分析技术代谢组在植物生理研究中的应用第九章：植物的生理生态9.1 植物与环境的相互作用植物与大气环境植物与土壤环境植物与生物环境的相互作用9.2 植物生态生理的研究方法田间试验人工气候室实验模型模拟9.3 植物生理生态在可持续发展中的应用农田生态系统管理城市绿化与生态建设生态系统恢复与保护第十章：植物生理学实验技术与方法10.1 基本实验技术显微镜观察色谱分析电泳技术分子克隆与表达10.2 现代实验技术激光扫描共聚焦显微镜基因测序技术蛋白质组学技术代谢组学技术10.3 实验数据的处理与分析实验数据分析方法统计学在植物生理学中的应用重点和难点解析重点一：植物细胞的结构和功能细胞壁的组成和作用细胞膜的性质和功能细胞质的组成和功能细胞核的结构和功能质体的类型和功能难点一：植物细胞的结构与功能的关联细胞壁对细胞形态和机械强度的调控细胞膜对物质运输和信号传递的调控细胞质对细胞代谢活动的支持细胞核在遗传信息存储和调控中的关键作用质体在光合作用和呼吸作用中的功能分化重点二：植物的生长和发育种子发芽的生理机制细胞伸长的调控因素组织分化和器官形成的分子基础植物发育的激素调控网络难点二：植物生长和发育的分子机制种子发芽的激素调控细胞伸长的细胞骨架和信号转导组织分化和器官形成的遗传编程植物发育中的激素相互作用和信号传递重点三：植物的营养代谢光合作用的光反应和暗反应过程呼吸作用的类型和调控植物对矿物质和水分吸收的机制难点三：植物营养代谢的调控机制光合作用的环境因素影响和分子调控呼吸作用在不同生理状态下的调控植物营养吸收的载体介导和信号调控重点四：植物的生殖和繁殖植物生殖方式的生物学意义繁殖器官的结构与功能植物繁殖策略的适应性难点四：植物生殖和繁殖的分子基础生殖激素在植物生殖中的作用繁殖器官发育的遗传控制植物繁殖策略的进化生物学重点五：植物的适应性和生态生理植物对逆境的适应性机制植物生态生理功能的重要性植物在生态系统中的作用难点五：植物适应性和生态生理的复杂性植物逆境适应性的分子育种应用植物生态生理功能的环境调控植物在生态系统中的角色和功能本教案涵盖了植物生理学的基本概念、关键过程和调控机制，重点突出了植物细胞结构与功能、生长发育、营养代谢、生殖繁殖以及适应性和生态生理等方面的内容。
植物生理学各章节复习重点
在高温，强光，低CO2浓度，少水的条件下， 为什么C4植物的光合速率比C3植物的高？
1.C4途径的CO2固定中的PEPcase对CO2的亲和力比C3途径的CO2固定 中的Rubisco大，所以C4植物能够利用低浓度的CO2 ，而C3植物不 能； 2.C4植物叶片具有特殊的结构。其MC和VBSC具有不同类型叶绿体， 有不同的酶系。 MC中PEPcase 将空气中低浓度的 CO2 固定到C4 二羧酸中，再转运到VBSC中脱羧释放出 CO2 ，大大增加VBSC中的 CO2浓度，促进了催化的羧化反应，增加光合速率。而且C4植物的 光呼吸较弱，同时是在VBSC中进行，所释放的 CO2 又易于再被固 定。故低CO2浓度下， C4植物表现高的同化速率； 3.PEPcase对低温很敏感，活性明显下降，故需高温；
复 习 思 考 题 （一） 名词解释 （代谢）源；（代谢）库；共质体运输；质外体运输； 比质量转移率； 转移细胞 （二） 问答题 1 植物体内同化物分配的规律是什么？ 2 简略压力流动假说。这些学说的实验依据是什么？有 什么优缺点？ 3 代谢源与代谢库相互之间有什么关系？了解这种关系 对指导农业生产有什么意义？ 4 如何理解蔗糖是高等植物韧皮部光合同化物运输的主 要形式？
1. 作物需水规律（水分临界期）
2. 合理灌溉的指标
复
习
思
考题ຫໍສະໝຸດ ⒈ 试述水在植物生活中的重要作用。 ⒉ 植物细胞的水势由哪几部分组成？说明成熟植物细胞从 萎蔫到充分膨胀的过程中，各个组分的变化情况。 ⒊ 被动吸水和主动吸水有何区别？它们各自在植物吸水过程 中的地位怎样？ ⒋ 蒸腾作用有何生理意义？气孔蒸腾的主要路径是什么？气 孔蒸腾的主要特点是什么？ ⒌ 简述气孔运动的机理。 ⒍ 水分在植物体内的运输动力是什么？ ⒎ 什么是自由能、化学势和水势？为什么将这些概念引入 植物的水分生理中？ 8.名词解释： 水势、束缚水、伤流、蒸腾作用、需水临界期、蒸腾系数、 自由水、根压、渗透作用、 吐水、压力势、渗透势、衬质势 、蒸腾效率、蒸腾拉力、吸胀作用、小孔扩散规律
01-第一章-植物细胞的结构和功能-植物生理学
动植物细胞的比较
（一）原核细胞和真核细胞
原核细胞(prokaryotic cell)
一般体积很小，直径为0.2～10μm不等，没有典型的 细胞核，即没有核膜将它的遗传物质与细胞质分开， 只有一个由裸露的环状DNA分子构成的拟核体 (nucleoid)。 除核糖体、类囊体外，一般不存在其它细胞器，原核 细胞以无丝分裂(amitosis)方式进行繁殖。 真核细胞(eukaryotic cell) 体积较大，直径约10～100μm，其主要特征是细胞结 构的区域化，即核质被膜包裹，有细胞核和结构与功 能不同的细胞器(cell organelle)； 多种细胞器之间通过膜的联络形成了一个复杂的内膜 系统。 真核细胞的染色体由线状DNA与蛋白质组成，细胞分裂 以有丝分裂(reduction mitosis)为主。 由原核细胞构成的有机体称为原核生物(prokaryote) 由真核细胞构成的有机体称为真核生物(eukaryote)包 括了绝大多数单细胞生物与全部的多细胞生物。
胶体有两种存在状态，即溶胶(sol)和凝胶(gel)。 溶胶是液化的半流动状态，近似流体的性质。 在一定条件下，溶胶可以转变成有一定结构和弹性的半固体状态的 凝胶，这个过程称为凝胶作用。 凝胶和溶胶可以相互转化，凝胶转为溶胶的过程称为溶胶作用。
溶胶
凝胶作用 溶胶作用
凝胶
原生质胶体同样也存在溶胶与凝胶两种状态。 当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，代谢活跃，生长旺盛，但抗 逆性较弱； 当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不 良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。
第一节 植物细胞的结构与组成
一、细胞的概述
1) 2) 3) 4) 尽管细胞种类繁多，形态、结构与功能各异，却有基 本的共同点： 所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构 成的生物膜，即细胞膜； 所有细胞都有两种核酸，即DNA和RNA，它们作为遗传 信息复制与转录的载体； 除个别特化细胞外，作为合成蛋白质的细胞器——核 糖体，毫无例外地存在于一切细胞内； 细胞的增殖一般以一分为二的方式进行分裂，遗传物 质在分裂前复制加倍，在分裂时均匀地分配到两个子 细胞内，这是生命繁衍的基础和保证。
植物生理学 第一章 植物细胞生理
Wilson 1925
1.1 细胞的共性
• 组成细胞的基本元素是碳（C）、氢（H）、氧（O）、 氮（N）、磷（P）、硫（S）、钙（Ca）、钾（K）、 铁（Fe）、钠（Na）、氯（Cl）与镁（Mg）等。 • 生物小分子：核苷酸、氨基酸、脂肪酸与单糖。 • 生物大分子：核酸、蛋白质、脂类与多糖类等。 • 这些生物大分子一般以复合分子的形式，如核蛋白、 脂蛋白、糖蛋白与糖脂等组成细胞的基本结构体系。
时，细胞生理活性降低，对不良环境抵抗力高，
有利于植物度过逆境
第3节 植物细胞信号转导
3.1 细胞信号转导概述
• 细胞接受外界信号，通过一整套特定的机制，将 胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的 表达，引起细胞的应答反应，这是细胞信号系统 的主线，这种反应系列称之为细胞信号通路 （signaling pathway）。
细胞膜骨架和细胞外基质
1. 微管（Microtubule）
2. 微丝（Microfilament）
3. 中间纤维（Intermediate filament）
2.4 胞间连丝（plasmodesma）
• 胞间连丝存在于所有高等植物活细胞之间，是植 物细胞间所特有的通讯连结结构
• 胞间连丝介导的细胞间的物质运输是有选择性的， 而且也是可以调节的
• • 纤维素(cellulose) 半纤维素(hemi-cellulose)
•
•
果胶质(pectin)
木质素(lignin)
•
细胞壁蛋白质(protein)
植物细胞壁的合成
微管
纤维素合酶 “花环”
3. 植物细胞壁在细胞生命活动中的作用
• 增加植物的机械强度，对抗细胞的膨压
植物生理学各章节复习重点
⑶ CAM途径（受体、产物、酶、特点）
4. 光呼吸（概念、发生部位、生理功能） 5. 影响光合作用的因素（光、二氧化碳、温度、 水等） 6.植物光能利用率及其提高途径
复习思考题
1光.合高速温率、比强C光３、植低物C的O２高浓？度和少水的条件下，为什么C４植物的 2.试述光对光合作用的影响。 3.绘出一般植物的光合作用的光合速率与光强曲线图，并对曲 线各部分的特点加以说明。 4.类囊体上有哪几种复合物，它们在光合作用中各起什么作用？ 5.光呼吸的生理功能是什么？光呼吸完全是一种“浪费”现象 吗？ 6.试从能量转换的角度说明光合作用可分为哪几大步骤？ 7.什么是作物光能利用率？提高光能利用率的途径有哪些？ 8.何谓“午休现象”？其可能的原因是什么？ 9.试述叶绿体色素提取的方法、纸层析分离叶绿体色素及其定 量测定叶绿素的原理。 10.光合作用有何重要性？ 11.名词解释：
光呼吸；光系统；类囊体；双光增益效应；天线色素；希 尔反应；反应中心色素；光合作用；光合速率；光合磷酸化； （光合）同化力；（非）环式光合电子传递；C3途径；C4途径； CAM途径；光（CO2)饱和点；光(CO2)补偿点；
在高温，强光，低CO2浓度，少水的条件下， 为什么C4植物的光合速率比C3植物的高？
二、难点：植物吸收矿质元素的特点及载体假说、通道 理论和离子泵假说
三、主要内容
（一）植物必需的矿质元素
1. 种类、标准及其检测方法 2. 生理功能及其缺乏症
（二）细胞对矿质元素的吸收 1.细胞对矿质元素的吸收（方式及其机理——
载体学说、离子通道理论、离子泵学说 2.影响根系吸收的因素
（三）植物对矿质营养的吸收
植物生理学理论（第一章到第三章）
植物生理学理论（第一章到第三章）植物生理学理论总结归纳第一篇植物的物质产生和光能利用第一章植物的水分生理水分生理包括水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排出等3个过程。
第一节植物对水分的需要一、植物的含水量1、不同植物的含水量不同；2、同一种植物生长在不同环境中，含水量也不同；3、在同一植株种，不同器官和不同组织的含水量的差异也甚大。
二、植物体内水分存在的状态1、水分在植物细胞内通常呈束缚水和自由水两种状态（1）束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分（不参与代谢作用，但与植物抗性大小有密切关系）（2）距离胶粒较远而可以自由流动的水分（参与各种代谢作用，自由水占总含水量的百分比越大，则植物代谢越旺盛）①由于自由水含量多少不同，所以细胞质亲水胶体有两种不同的状态：一种是含水较多的溶胶（sol）;另一种含水较少的凝胶（gel）2、水分子距离胶粒越近，吸附力越强；相反，则吸附力越弱。
3、自由水/束缚水低→凝胶耐旱自由水/束缚水高→溶胶三、水分在植物生命活动中的作用1、水分是细胞质的主要成分2、水分是代谢作用过程中的反应物质3、水分的植物对物质吸收和运输的溶剂4、水分能保持植物的固有姿态第二节植物细胞对水分的吸收植物细胞吸水主要有3中方式：扩散、集流、和渗透作用一、扩散：这是一种自发过程，指由于分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动，扩散是物质顺着浓度梯度进行的。
二、集流：是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。
水分集流与溶质浓度梯度无关。
●水孔蛋白的作用：水分在细胞内的运输；水分长距离运输；调整细胞内的渗透压。
三、渗透作用：指溶剂分子通过半透膜而移动的现象。
渗透作用水势梯度儿移动。
1、水势的公式：ΨW=μW-μ0W/V W=△μW/V W2、水势=水的化学势/水的偏摩尔体积=N·m·mol-1/m3·mol-1=N·m-2=Pa3、溶液越浓，水势越低。
植物生理学书
植物生理学书第一章植物的细胞结构
1.1 植物细胞的组成
1.2 细胞壁的结构与功能
1.3 细胞膜的结构与功能
1.4 细胞器的种类及功能
第二章植物的营养
2.1 光合作用
2.2 呼吸作用
2.3 矿质营养
2.4 水分营养
第三章植物的生长与发育
3.1 种子萌发
3.2 植物的生长
3.3 植物的分化
3.4 植物的老化
第四章植物的运动
4.1 生长运动
4.2 趋向运动
4.3 日周运动
4.4 植物的信号转导
第五章植物的环境适应5.1 温度适应
5.2 水分适应
5.3 光照适应
5.4 盐分适应
第六章植物的激素调节6.1 生长素
6.2 细胞分裂素
6.3 赤霉素
6.4 其他植物激素。
《植物细胞生理》ppt课件
一、生物膜的化学组成
在真核细胞中，膜构造占整个细胞干重的70%～ 80%。生物膜由蛋白质、脂类、糖、水和无机离子等 组成。蛋白质约占60%～65%，脂类占25%～40%，糖 占5%。这些组分，尤其是脂类与蛋白质的比例，因不 同细胞、细胞器或膜层而相差很大。功能复杂的膜， 其蛋白质含量可达80%，而有的只占20%左右。需阐 明的是，由于脂类分子的体积比蛋白质分子的小得多， 因此生物膜中的脂类分子的数目总是远多于蛋白质分 子的数目。如在一个含50%蛋白质的膜中,大约脂类分 子与蛋白质分子的比为 50∶1。这一比例关系反映到 生物膜构造上，就是脂类以双分子层构成生物膜的根
1.纤维素 纤维素(cellulose)是植物细胞壁的主要成
分，它是由1 000～10 000个β-D-葡萄糖残基 以β-1,4-糖苷键相连的无分支的长链。分子量 在50 000～400 000之间。纤维素内葡萄糖残 基间构成大量氢键，而相邻分子间氢键使带
状分子彼此平行地连在一同，这些纤维素分
子链都具有一样的极性，陈列成立体晶格状， 可称为分子团，又叫微团(micellae)。微团组 合成微纤丝(microfibril)，微纤丝又组成大纤 丝(macrofibril)，因此纤维素的这种构造非常 结实，使细胞壁具有高强度和抗化学降解的 才干。
细胞壁的亚显微构造图解
S1 次生壁外层； S2 次生壁中层； S3 次生壁内层； CW1 初生壁；
二. 细胞壁的化学组成
构成细胞壁的成分中，90%左右是多糖，10%左右是蛋 白质、酶类以及脂肪酸等。细胞壁中的多糖主要是纤维素、 半纤维素和果胶类，它们是由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖醛 酸等聚合而成。次生细胞壁中还有大量木质素。 ①胞间层(中胶层〕：果胶质 ②初生壁：纤维素，半纤维素，果胶质，蛋白质 ③次生壁：纤维素，半纤维素，木质素，果胶质
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(二)原生质的胶体特性
2．亲水性 蛋白质是亲水化合物，在其表面可
以吸附一层很厚的水合膜，由于水合膜 的存在，使原生质胶体系统更加稳定。 蛋白质是两性电解质，在两性离子状态 下，原生质具有缓冲能力，这对细胞内 代谢有重要作用。
(二)原生质的胶体特性
3.扩大界面 原生质胶体颗粒的体积虽然大于分子
或离子，但它们的分散度很高，比表面 积很大。有利于代谢过程中，对各种分 子和离子的吸附和富集，同时扩大了各 种生化反应活动场所。
(二)原生质的胶体特性
4.凝胶作用 溶胶(sol)是液化的半流动状态，近
似流体的性质。 凝胶(gel)有一定结构和弹性的半固
第二节 细胞壁的结构与功能
3.果胶物质(pectic substances)也是细胞 壁的组成成分。胞间层基本上是由果胶 物质组成的，使相邻的细胞粘合在一起。 果胶物质是半乳糖醛酸组成的多聚体。
第二节 细胞壁的结构与功能
种结构非常牢固，使细胞壁具高强度和抗化 学降解的能力。
第三节 细胞壁的结构与功能
第二节 细胞壁的结构与功能
2.半纤维素(hemicellulose)是指除纤维素和果胶 物质以外的，溶于碱的细胞壁多糖类的总称。它 在化学结构上与纤维素没有关系。半纤维素的结 构比较复杂。不同来源的半纤维素，它们的成分 也各不相同。有的由一种单糖缩合而成，如聚甘 露糖和聚半乳糖。有的由几种单糖缩合而成，如 木聚糖、阿拉伯糖、半乳聚糖等。半纤维素在纤 维素微纤丝的表面及它们之间，彼此紧密而非共 价健的连接在一起。因此，它们覆盖在微纤丝之 外并通过氢键将微纤丝交联成复杂的网格，形成 细胞壁内的高层次上的结构。
原核细胞(prokaryotic cell)； 真核细胞(eukaryotic ce真核细胞比较
典型代表 形态 细胞核 细胞质分化程度 繁殖方式
原核细胞
真核细胞
细菌和蓝藻
一般很小，直径由 0.2～10μm不等
没有细胞核，只有一个 裸露的环状DNA分子构成 的拟核体
体状态的胶体。 溶胶和凝胶是胶体存在的两种状态。
(二)原生质的胶体特性
溶胶和凝胶在一定条件下可通过凝 胶作用或溶胶作用以相互转化。
凝胶作用
溶胶
凝胶
溶胶作用
5.吸胀作用 胶体具有强大的吸水能力， 凝胶吸水膨胀的现象，称吸胀作用。
(三)
液晶态(liquid crystalline state)是物质介于 固态与液态之间的一种状态，它既有固体结构 的规则性，又有液体的流动性；在光学性质上 象晶体，在力学性质上象液体。从微观来看， 液晶态是某些特定分子在溶剂中有序排列而成 的聚集态。
有
没有
无明显的中央 大液泡
没有
第一节 植物细胞概述
2． 植 物 细 胞 的 结 构
二、原生质的性质
(一)原生质及其组成
原生质(protoplasm)为构成细胞的生 活物质，是细胞生命活动的物质基础。
水(85%)
蛋白质(10%)
原 生
核糖(1.1%)
质 有机物(13.5%) 碳水化合物(0.4%)
脂类(2%)
无机物（1.5%）
(二)原生质的物理特性
1. 有很大的表面张力(surface tension) 即 液体表面有自动收缩到最小的趋势，致使裸露的 原生质体和原生质的特化部分一般呈球形。
2.具有粘性和弹性。原生质粘性高、弹性大的 植物，抗逆性强。
3.具有流动性。原生质的流动在一定温度范围 内随温度的升高而加速，且与呼吸作用有密切的 联系。
液晶态与生命活动息息相关。比如膜的流动
性是生物膜具液晶态的重要特性的缘故。
第二节 细胞壁的结构与功能
细胞壁(cell wall)是植物细胞所特 有的，具一定弹性和硬度， 在细胞质膜 之外并界定细胞形状的复杂结构。
第二节 细胞壁的结构与功能
一、细胞壁的结构 典型的细胞壁是由胞间层
(intercellular layer) ， 初 生 壁 (primary wall)、有的细胞还具有 次生壁(secondary wall)所组成。
(二)原生质的胶体特性
胶体(colloid)是物质的一种分散状态。凡能 以1～100nm大小的颗粒分散于另一种物质之中 时，就可形成胶体。构成原生质的生物大分子 直径符合胶体范围，其水溶液必然具有胶体的 性质。
1.带电性 2.亲水性 3.扩大界面 4.凝胶作用
5.吸胀作用
(二)原生质的胶体特性
1.带电性 原生质胶体主要由蛋白质组成，蛋白质分
第一章 植物细胞生理
第一节 植物细胞概述 第二节 细胞壁 第三节 生物膜 第四节 植物细胞的亚微结构与功能 第五节 胞间联丝 第六节 植物细胞信号转导
第一节 植物细胞概述
一、高等植物细胞的特点
几乎所有的生物都是由细胞所构成， 细胞是生物体结构和功能的基本单位。 (一)
根据细胞的进化程度，可将其分为两大类型：
分化简单，仅有核 糖体
无丝分裂
绝大多数单细胞生物 与全部多细胞生物
较 大 ， 直 径 约 10 ～ 100μm
有明显的膜包裹，形 成界限分明的细胞核
高度分化，形成多种 细胞器
有丝分裂
(二)高等植物细胞结构特点
1．植物细胞和动物细胞区别
植物细胞和动物细胞比较
细胞壁 液泡 叶绿体
植物细胞
动物细胞
有
具有明显的中 央大液泡
它是由1000～10000个β-D-葡萄糖分子以 β-1,4-糖苷键相连的无分支的长链。这些纤 维素分子链都具有相同的极性，排列成立体 晶格状，可称为分子团，又叫微团(micella)。 微 团 组 合 成 微 纤 丝 (microfibril) ， 微 纤 丝 又 组成大纤丝(macrofibril)，因而纤维素的这
第二节 细胞壁的结构与功能
二、 构成细胞壁的物质，主要成分
是 90% 左 右 的 多 糖 和 10% 左 右 的 蛋白质以及酶类、脂肪酸等
第二节 细胞壁的结构与功能
胞间层:果胶质 初生壁:果胶质、纤维素、半纤维素 次生壁:果胶质、纤维素、半纤维素、木质素
第二节 细胞壁的结构与功能
1.纤维素(cellulose) 是细胞壁的主要成分，